DE102011117615A1

DE102011117615A1 - Safety relay

Info

Publication number: DE102011117615A1
Application number: DE102011117615A
Authority: DE
Inventors: Peter Kirner; Andreas Lindner
Original assignee: Wieland Electric GmbH
Current assignee: Wieland Electric GmbH
Priority date: 2011-11-04
Filing date: 2011-11-04
Publication date: 2013-05-08
Also published as: EP2590036B1; EP2590036A1; EP2590036B2

Abstract

Ein Sicherheitsschaltgerät (1) zum sicheren Ein- und Ausschalten eines elektrischen Verbrauchers mit einer Anzahl von Eingangs- und Ausgangsklemmen (10, 12, 14, 16, 18) zum Anschluss der Arbeitskontakte eines Sicherheitsschaltelements (20, 24, 30, 34) und mit einer Anzahl von Schaltausgängen (4) zur Steuerung der Stromzufuhr des elektrischen Verbrauchers, wobei das Sicherheitsschaltgerät (1) für den Betrieb in einer Mehrzahl von vorbestimmten Betriebsmodi ausgelegt ist, soll für das Zusammenwirken mit einer großen Vielfalt von Sicherheitsschaltelementen geeignet sein, gleichzeitig technisch besonders einfach ausgestaltet sein und die Wahrscheinlichkeit von Bedienfehlern minimieren. Dazu ist das Sicherheitsschaltgerät (1) derart ausgelegt, dass jedem Betriebsmodus eine eineindeutige Kombination von an einer Mehrzahl der Eingangsklemmen (14, 16, 18) anliegenden, vorbestimmten Signalformen zugeordnet ist.A safety switching device (1) for safe switching on and off of an electrical load with a number of input and output terminals (10, 12, 14, 16, 18) for connecting the normally open contacts of a safety switching element (20, 24, 30, 34) and a number of switching outputs (4) for controlling the power supply of the electrical consumer, wherein the safety switching device (1) is designed for operation in a plurality of predetermined operating modes should be suitable for cooperation with a wide variety of safety switching elements, at the same time technically particularly simple be designed and minimize the likelihood of operator error. For this purpose, the safety switching device (1) is designed such that each operating mode is assigned a one-time combination of predetermined signal forms applied to a plurality of the input terminals (14, 16, 18).

Description

Die Erfindung betrifft ein Sicherheitsschaltgerät zum sicheren Ein- und Ausschalten eines elektrischen Verbrauchers mit einer Anzahl von Eingangs- und Ausgangsklemmen zum Anschluss der Arbeitskontakte eines Sicherheitsschaltelements und mit einer Anzahl von Schaltausgängen zur Steuerung der Stromzufuhr des elektrischen Verbrauchers, wobei das Sicherheitsschaltgerät für den Betrieb in einer Mehrzahl von vorbestimmten Betriebsmodi ausgelegt ist.The invention relates to a safety switching device for safe switching on and off of an electrical load with a number of input and output terminals for connecting the normally open contacts of a safety switching element and with a number of switching outputs for controlling the power supply of the electrical load, wherein the safety switching device for operation in a Plural is designed by predetermined operating modes.

Sicherheitsschaltgeräte werden vor allem im industriellen Bereich verwendet, um elektrische Verbraucher sicher ein- und auszuschalten, die Gefahrenpotential für Mensch und Material bergen. Derartige elektrische Verbraucher sind z. B. Pressen, Fraswerkzeuge etc. Hierzu wird die Stromversorgung für den elektrischen Verbraucher über Schaltausgänge des Sicherheitsschaltgeräts gesteuert, die zur Erfüllung der einschlägigen Sicherheitsvorschriften und -zertifizierungen typischerweise redundant ausgestaltet sind, z. B. über zwei in Reihe geschaltete Relais, die von getrennten Stromkreisen gesteuert werden.Safety switching devices are mainly used in the industrial sector to safely switch electrical consumers on and off, which pose a potential hazard for people and materials. Such electrical consumers are z. As pressing, Fraswerkzeuge etc. For this purpose, the power supply for the electrical load is controlled via switching outputs of the safety relay, which are designed to meet the relevant safety regulations and certifications typically redundant, z. B. via two series-connected relays, which are controlled by separate circuits.

Sicherheitsschaltgeräte weisen üblicherweise eine Anzahl von Eingangs- und Ausgangsklemmen zum Anschluss der Arbeitskontakte eines Sicherheitsschaltelements auf. Das Sicherheitsschaltelement kann z. B. ein Not-Aus-Schalter sein, eine Positions- oder Stellungsüberwachung z. B. einer Schutztür, eine Lichtschranke, eine Schaltmatte etc. Das Sicherheitsschaltelement hat dabei üblicherweise eine je nach Anwendung zu bestimmende Stellung „sicher”, z. B. Lichtschranke nicht unterbrochen, d. h. keine Person im Gefahrenbereich, und eine Stellung „nicht sicher”, z. B. Schutztürposition offen, d. h. Gefahr. Typischerweise soll die Stromzufuhr zu dem elektrischen Verbraucher dann unterbrochen werden, wenn das Sicherheitsschaltelement nicht mehr in der Position „sicher” ist.Safety switching devices usually have a number of input and output terminals for connecting the normally open contacts of a safety switching element. The safety switching element can, for. B. be an emergency stop switch, a position or position monitoring z. As a protective door, a light barrier, a safety mat, etc. The safety switching element usually has a depending on the application to be determined position "safe", z. B. Photocell not interrupted, d. H. no person in the danger area, and a position "not safe", eg. B. Protective door position open, d. H. Danger. Typically, the power supply to the electrical load should be interrupted when the safety switching element is no longer in the "safe" position.

Je nach Art des Sicherheitsschaltelements ist es möglich, seitens des Sicherheitsschaltgerätes verschiedene Funktionsüberprüfungen durchzuführen. Z. B. kann auch der Schaltmechanismus des Sicherheitsschaltelements redundant ausgeführt sein, so dass hier zwei Eingangsklemmen des Sicherheitsschaltgeräts angesteuert werden, die dann auch separat auf die schaltausgangsseitigen redundanten Schaltkreise wirken können. Dabei können diese äquivalent ausgeführt sein, d. h. in jeweils einer Stellung des Sicherheitsschaltelements haben die dort eingebauten redundanten Schalter denselben Schaltzustand, oder antivalent, d. h. in einer Stellung des Sicherheitsschaltelements ist ein Schalter geschlossen, der redundante Schalter offen. Dadurch können z. B. Kurzschlüsse zwischen den beiden redundanten Schaltkreisen erkannt werden.Depending on the type of safety switching element, it is possible to perform various functional checks by the safety relay. For example, the switching mechanism of the safety switching element can also be made redundant, so that here two input terminals of the safety switching device are controlled, which can then also act separately on the switching output redundant circuits. In this case, they can be carried out equivalently, d. H. in each case one position of the safety switching element, the redundant switches installed there have the same switching state, or antivalent, d. H. in a position of the safety switching element, a switch is closed, the redundant switch open. As a result, z. B. Short circuits between the two redundant circuits are detected.

Ist das Sicherheitsschaltelement so ausgelegt, dass es in Reihe zwischen die Eingangs- und Ausgangsklemmen des Sicherheitsschaltgeräts geschaltet werden kann, kann auch eine Funktionsüberprüfung des jeweiligen Schaltkreises des Sicherheitsschaltelements erfolgen. Dies ist durch entsprechende Prüfsignale möglich, die das Sicherheitsschaltgerät über die Ausgangsklemmen zyklisch oder auf einen Trigger hin ausgibt. Das Sicherheitsschaltgerät prüft dann, ob dieses Prüfsignal auch an der entsprechenden Eingangsklemme anliegt.If the safety switching element is designed so that it can be connected in series between the input and output terminals of the safety relay, a functional check of the respective circuit of the safety switching element can also take place. This is possible by means of appropriate test signals which the safety relay outputs via the output terminals cyclically or to a trigger. The safety relay then checks whether this test signal is also present at the corresponding input terminal.

Es ist allgemein wünschenswert, dass ein Sicherheitsschaltgerät mit möglichst vielen der beschriebenen vielfältigen Ausgestaltungsmöglichkeiten von Sicherheitsschaltelementen zusammenwirken kann, so dass das Sicherheitsschaltgerät universell einsetzbar ist. Hierzu weist das Sicherheitsschaltgerät üblicherweise eine Mehrzahl von Betriebsmodi auf, die auf die verschiedenen Sicherheitsschaltelemente angepasst sind und die entsprechenden Ein- und Ausgangsklemmen korrekt beschalten und die korrekte Funktionsweise z. B. eines im Sicherheitsschaltgerät enthaltenen Mikrocontrollers auswählen.It is generally desirable that a safety switching device can interact with as many of the various design possibilities of safety switching elements described, so that the safety switching device can be used universally. For this purpose, the safety switching device usually has a plurality of operating modes, which are adapted to the various safety switching elements and the corresponding input and output terminals correctly wired and the correct operation z. B. select a microcontroller contained in the safety relay.

Häufig ist es hierfür jedoch erforderlich, zusätzliche Klemmen oder ein manuelles Bedienelement wie einen Einstellschalter zur Vorgabe des Betriebsmodus am Sicherheitsschaltgerät vorzusehen. Durch die höhere technische Komplexität steigen dadurch jedoch die Kosten des Geräts und es erhöht sich die Wahrscheinlichkeit von Anschluss- oder Bedienfehlern.Frequently, however, it is necessary for this purpose to provide additional terminals or a manual control element such as a setting switch for specifying the operating mode on the safety relay. However, the increased technical complexity increases the cost of the device and increases the likelihood of connection or operator errors.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Sicherheitsschaltgerät der eingangs genanntes Art anzugeben, welches für das Zusammenwirken mit einer großen Vielfalt von Sicherheitsschaltelementen geeignet ist, gleichzeitig technisch besonders einfach ausgestaltet ist und die Wahrscheinlichkeit von Bedienfehlern minimiert.The invention is therefore based on the object to provide a safety switching device of the type mentioned, which is suitable for interaction with a wide variety of safety switching elements, at the same time technically very simple design and minimizes the likelihood of operating errors.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, indem das Sicherheitsschaltgerät derart ausgelegt ist, dass jedem Betriebsmodus eine eineindeutige Kombination von an einer Mehrzahl der Eingangsklemmen anliegenden, vorbestimmten Signalformen zugeordnet ist.This object is achieved according to the invention in that the safety switching device is designed such that each operating mode is assigned a one-time combination of predetermined signal forms applied to a plurality of the input terminals.

Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, dass eine Reduzierung der technischen Komplexität und damit eine Kostenreduktion mit einer Reduzierung der erforderlichen Eingangs- und Ausgangsklemmen einher geht. Gleichzeitig sollten Bedienfehler wie z. B. eine versehentliche Änderung des Betriebsmodus während des Betriebs verhindert werden. Daher sollte auch auf ein separates Bedienelement verzichtet werden. Um dennoch eine spezifische Auswahl des jeweils gewünschten Betriebsmodus zu erreichen, sollte dieser allein über die Art der Verkabelung der Ein- und Ausgangsklemmen mit dem Sicherheitsschaltelement ausgewählt werden. Hierbei kann jedoch problematisch sein, dass unter Umständen eine bestimmte Verkabelung zu gleichen Ein- und Ausgangssignalen an bestimmten Klemmen und umgekehrt führt, so dass keine klare Zuordnung des Signalbilds an den Klemmen zu einem Betriebsmodus führt. Eine derartige klare Zuordnung ist jedoch dadurch möglich, dass jedem Betriebsmodus eine eineindeutige Kombination von an den Eingangsklemmen anliegenden, vorbestimmten Signalformen zugeordnet ist. Als vorbestimmte Signalformen können hierbei z. B. +24 V Gleichstrom oder Erdung als logische 1 und 0 verwendet werden, die in einer bestimmten Kombination an den Eingangsklemmen anliegen. Dabei wird eineindeutig so verstanden, dass jedem Betriebsmodus eine eindeutige Kombination von Signalformen an den Eingangsklemmen zuordbar ist und jeder Kombination ein eindeutiger Betriebsmodus oder ein Fehler zuordbar ist.The invention is based on the consideration that a reduction of the technical complexity and thus a cost reduction associated with a reduction of the required input and output terminals. At the same time operating errors such. B. accidental change of the operating mode during operation can be prevented. Therefore, should also be dispensed with a separate control. Nevertheless, in order to achieve a specific selection of the respective desired operating mode, this alone on the Art the wiring of the input and output terminals with the safety switch element are selected. In this case, however, it can be problematic that, under certain circumstances, a certain wiring leads to the same input and output signals at certain terminals and vice versa, so that no clear assignment of the signal pattern at the terminals leads to an operating mode. However, such a clear assignment is possible because each operating mode is assigned a one-time combination of predetermined signal forms applied to the input terminals. As predetermined signal forms in this case z. +24 V DC or ground can be used as logic 1 and 0, which are applied to the input terminals in a particular combination. In this case, it is unambiguously understood that each operating mode can be assigned a unique combination of signal forms at the input terminals and a clear operating mode or a fault can be assigned to each combination.

Vorteilhafterweise ist ist das Sicherheitsschaltgerät weiterhin derart ausgelegt, dass auch jedem Schaltzustand des Sicherheitsschaltelements in jedem Betriebsmodus eine eineindeutige Kombination von an der Mehrzahl der Eingangsklemmen anliegenden, vorbestimmten Signalformen zugeordnet ist. Befindet sich das Sicherheitsschaltelement nämlich in der Stellung „unsicher” so sind bei einlgen Ausgestaltungsformen Schalter des Elements unterbrochen, so dass z. B. kein Prüfsignal mehr durchgeleitet werden kann. So kann es z. B. sein, dass bestimmte Betriebszustände im Schaltzustand „sicher” anhand der Kombination der Signalformen an den Eingangsklemmen erkannt werden, jedoch im Schaltzustand „nicht sicher” durch den Wegfall bestimmter Signalformen mehrere Betriebsmodi dieselbe Kombination haben. Wird nun beispielsweise durch eine Fehlfunktion oder einen Bedienfehler bei der Inbetriebsetzung das Sicherheitsschaltgerät an ein Sicherheitsschaltelement im Zustand „nicht sicher” angeschlossen, kann eine eindeutige Identifizierung des Betriebsmodus dadurch unmöglich werden. Daher sollte auch jedem Schaltzustand des Sicherheitsschaltelements eine eineindeutige Kombination von Signalformen zugeordnet sein.Advantageously, the safety switching device is further designed such that every switching state of the safety switching element in each operating mode is assigned a one-time combination of predetermined signal forms applied to the plurality of input terminals. If the safety switching element is in the "unsafe" position, then switches of the element are interrupted in the case of embodiments of the present invention, so that, for example, the switch is turned off. B. no test signal can be passed through. So it may be z. B. be that certain operating states in the switching state "safe" are detected by the combination of waveforms at the input terminals, but in the switching state "not sure" by eliminating certain waveforms have several operating modes the same combination. If the safety switching device is now connected to a safety switching element in the "not safe" state, for example as a result of a malfunction or an operator error during commissioning, a clear identification of the operating mode can thereby become impossible. Therefore, each switching state of the safety switching element should be assigned a one-time combination of waveforms.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist das Sicherheitsschaltgerät derart ausgelegt, dass die vorbestimmten Betriebsmodi in Gruppen aufgeteilt sind, und jede Gruppe eineindeutig einer an einer Eingangsklemme anliegenden, vorbestimmten Signalform zugeordnet ist. Z. B. können verschiedene Gruppe wie „redundante Schalter”, „nicht redundante Schalter”, „Schalter ohne Prüfmöglichkeit” gewählt werden, die jede eine bestimmte Anzahl von Betriebsmodi umfassen und jeweils durch eine bestimmte Signalform an der Eingangsklemme identifiziert werden. Die genaue Auswahl des spezifischen Betriebsmodus erfolgt dann über die Verkabelung, d. h. Kombination von Signalen an den übrigen Eingangsklemmen. Dies ermöglicht es, eine besonders große Vielfalt von Betriebsmodi bei eindeutiger Identifizierbarkeit mit einer geringen Anzahl von Klemmen zu erreichen.In a further advantageous embodiment, the safety switching device is designed such that the predetermined operating modes are divided into groups, and each group is uniquely associated with a predetermined signal waveform applied to an input terminal. For example, various groups such as "redundant switches", "non-redundant switches", "switches without test capability" may be selected, each comprising a certain number of operating modes and each identified by a particular waveform on the input terminal. The exact selection of the specific operating mode is then via the wiring, d. H. Combination of signals at the other input terminals. This makes it possible to achieve a particularly wide variety of operating modes with unambiguous identifiability with a small number of terminals.

In weiterer oder alternativer vorteilhafter Ausgestaltung ist das Sicherheitsschaltgerät derart ausgelegt, dass eine der vorbestimmten Signalformen eine Prüfsignalform ist und dass jedem Betriebsmodus eine eineindeutige Kombination einer an den Eingangsklemmen anliegenden Prüfsignalform zugeordnet ist. Durch die Nutzung einer Prüfsignalform, die sich von den üblichen logischen Signalformen 1 und 0, d. h. Gleichspannung, z. B. 24 V bzw. Erdung unterscheidet, ist einerseits eine größere Vielfalt unterschiedlicher Kombinationen bei gleicher Anzahl von Klemmen erreichbar. Andererseits ermöglicht die Nutzung einer Prüfsignalform auch die Überprüfung der Kabelgänge durch das Sicherheitsschaltelement auf Kurzschlüsse oder Leitungsfehler.In a further or alternatively advantageous embodiment, the safety switching device is designed such that one of the predetermined signal forms is a test signal form and that each operating mode is assigned a one-to-one combination of a test signal form applied to the input terminals. By using a Prüfsignalform, which differs from the usual logical waveforms 1 and 0, d. H. DC voltage, z. B. 24 V or ground differs, on the one hand, a greater variety of different combinations with the same number of terminals achievable. On the other hand, the use of a Prüfsignalform also allows the review of cable runs through the safety switching element for short circuits or line faults.

In vorteilhafter Ausgestaltung ist dabei die eineindeutige Kombination der Prüfsignalform jeweils dem den sicheren Betriebszustand anzeigenden Schaltzustand des Sicherheitsschaltelements zugeordnet. Da nämlich häufig im „nicht sicheren” Schaltzustand Leitungswege im Sicherheitsschaltelement unterbrochen sind, ist hier einerseits überhaupt keine Überprüfung des Leitungsweges möglich, andererseits im Kombinationsbild keine Unterscheidung mehr zwischen z. B. +24 V und Prüfsignalform mehr möglich. Daher kann es gerade bei derartigen Sicherheitsschaltelementen von Vorteil sein, die Prüfsignalformen jeweils nur den „sicheren” Schaltzuständen zuzuordnen.In an advantageous embodiment, the unambiguous combination of the test signal form is in each case assigned to the switching state of the safety switching element that indicates the safe operating state. Since, in the "non-safe" switching state, conduction paths in the safety switching element are frequently interrupted, on the one hand, no checking of the conduction path is possible on the one hand, and no distinction between z. B. +24 V and Prüfsignalform more possible. Therefore, it may be advantageous for such safety switching elements to assign the test signal forms only to the "safe" switching states.

Die Aufgabe wird weiterhin gelöst, indem das Sicherheitsschaltgerät derart ausgelegt ist, dass einem Teil der Betriebsmodi jeweils eine eineindeutige Kombination einer an einer Mehrzahl der Eingangsklemmen anliegenden, vorbestimmten Prüfsignalform zugeordnet ist. Gerade bei Betriebsmodi für Sicherheitsschaltelemente, die eine Leitungsüberprüfung erlauben, ermöglicht dies eine Einstellung des Betriebsmodus allein über die Kombination der Prüfsignalformen, d. h. über einen entsprechenden Anschluss der Eingangsklemmen, bei gleichzeitiger Überprüfung zumindest eines Leitungsweges. Betriebsmodi für Sicherheitsschaltelemente, die keine Überprüfung erlauben, können dann unter Nutzung der übrigen Eingangsklemmen konfiguriert werden.The object is further achieved in that the safety switching device is designed such that a part of the operating modes is assigned in each case a one-to-one combination of a predetermined test signal form applied to a plurality of the input terminals. Especially in operating modes for safety switching elements that allow a line check, this allows an adjustment of the operating mode alone on the combination of Prüfsignalformen, d. H. via a corresponding connection of the input terminals, while checking at least one line path. Operating modes for safety switching elements that do not allow verification can then be configured using the other input terminals.

In vorteilhafter Ausgestaltung umfasst dabei die besagte Mehrzahl der Eingangsklemmen zwei Eingangsklemmen, die jeweils einem Schaltkreis zugeordnet sind, wobei die beiden Schaltkreise redundant auf einen Schaltausgang wirken, und wobei das Anliegen der Prüfsignalform an nur der ersten der zwei Eingangsklemmen einem äquivalenten Betriebsmodus zugeordnet ist. In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist dabei das Anliegen der Prüfsignalform an nur der zweiten der zwei Eingangsklemmen einem antivalenten Betriebsmodus zugeordnet. Eine derartige Konfiguration ist z. B. dadurch erreichbar, dass das Sicherheitsschaltgerät z. B. eine Gleichspannung und eine Prüfsignalform an jeweils einer Ausgangsklemme zur Verfügung stellt. Jeweils eine dieser Klemmen wird dann in einen der redundanten Schaltkreise des Sicherheitsschaltelements geschaltet. Da nur einer der beiden Schaltkreise die Prüfsignalform führt, ist eine einfache Unterscheidung der ko- und antivalenten Varianten durch entsprechende Zuordnung einer Eingangsklemme zur Prüfsignalform und der anderen Eingangsklemme zur Gleichspannung oder Erde möglich. Somit ergibt sich eine eindeutige Zuordnung des spezifischen Betriebsmodus zur Signalkombination und somit eine einfache Konfiguration über den Anschluss.In an advantageous embodiment, the said plurality of input terminals comprises two input terminals, each associated with a circuit, wherein the two circuits redundantly act on a switching output, and wherein the concerns of Prüfsignalform at only the first of the two input terminals an equivalent Operating mode is assigned. In a further advantageous embodiment, the concern of Prüfsignalform is assigned to an antivalent mode of operation at only the second of the two input terminals. Such a configuration is z. B. thereby achievable that the safety switching device z. B. provides a DC voltage and a Prüfsignalform at each of an output terminal. One of these terminals is then switched into one of the redundant circuits of the safety switching element. Since only one of the two circuits leads the Prüfsignalform, a simple distinction between the co-and antivalent variants by appropriate assignment of an input terminal to Prüfsignalform and the other input terminal to the DC voltage or ground is possible. This results in a clear assignment of the specific operating mode for signal combination and thus a simple configuration over the connection.

Um die genannten äqui- und antivalenten Betriebsmodi für redundante Sicherheitsschaltelemente von anderen Betriebsmodi zu unterscheiden, umfasst die genannte Mehrzahl der Eingangsklemmen vorteilhafterweise eine weitere Eingangsklemme, wobei das Sicherheitsschaltgerät derart ausgelegt ist, dass das Anliegen der Prüfsignalform an nur einer der zwei Eingangsklemmen nur in Verbindung mit dem Anliegen einer ersten vorbestimmten Signalform an der weiteren Eingangsklemme einem Betriebsmodus zugeordnet ist. So kann z. B: die erste vorbestimmte Signalform als Erde festgelegt werden, d. h. spannungsfrei. Nur bei Spannungsfreiheit der weiteren Eingangsklemme wird dann die beschriebene redundante Betriebsweise mit einer Prüfsignalform als Betriebsmodus für äqui- oder antivalente Sicherheitsschaltelemente erkannt. Liegt sie nicht vor, so wird ein Fehler erkannt.In order to distinguish between the said equivalent and non-equivalent operating modes for redundant safety switching elements from other operating modes, said plurality of input terminals advantageously comprises a further input terminal, wherein the safety switching device is designed such that the concern of Prüfsignalform at only one of the two input terminals only in conjunction with the concern of a first predetermined waveform at the other input terminal is associated with an operating mode. So z. B: the first predetermined waveform is set as earth, i. H. stress. Only when no voltage of the other input terminal then the described redundant operation is detected with a Prüfsignalform as operating mode for equivalent or antivalente safety switching elements. If it does not exist, an error is detected.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist das Sicherheitsschaltgerät derart ausgelegt ist, dass das Anliegen der Prüfsignalform an beiden der zwei Eingangsklemmen nur in Verbindung mit dem Anliegen einer zweiten, von der ersten Signalform unterschiedlichen, vorbestimmten Signalform an der weiteren Eingangsklemme einem Betriebsmodus zugeordnet ist. Hierdurch können z. B. Betriebsmodi für Sicherheitsschaltelemente identifiziert werden, die nicht redundant, aber überprüfbar sind. Die Prüfsignalform wird dann in beide der zwei Eingangsklemmen über das Sicherheitsschaltelement geschaltet. Als einer der Identifikatoren für diese Betriebsmodi kann dann an der weiteren Eingangsklemme z. B. eine definierte Gleichspannung gewählt werden, so dass zusammen mit bestimmten Eingangssignalen an den anderen Eingangsklemmen eine eindeutige Identifikation möglich ist.In a further advantageous embodiment, the safety switching device is designed such that the concern of Prüfsignalform at both of the two input terminals is associated with an operating mode only in connection with the concern of a second, different from the first waveform, predetermined waveform at the other input terminal. As a result, z. B. operating modes for safety switching elements are identified, which are not redundant, but verifiable. The test waveform is then switched to both of the two input terminals via the safety switching element. As one of the identifiers for these operating modes can then be connected to the other input terminal z. B. a defined DC voltage can be selected so that together with certain input signals to the other input terminals a unique identification is possible.

Auch hier ist in vorteilhafter Ausgestaltung dabei die eineindeutige Kombination der Prüfsignalform jeweils dem den sicheren Betriebszustand anzeigenden Schaltzustand des Sicherheitsschaltelements zugeordnet. Wie beschrieben sind nämlich häufig im „nicht sicheren” Schaltzustand Leitungswege im Sicherheitsschaltelement unterbrochen, so dass hier einerseits überhaupt keine Überprüfung des Leitungsweges möglich ist, andererseits im Kombinationsbild keine Unterscheidung mehr zwischen z. B. +24 V und Prüfsignalform mehr erlaubt. Daher kann es auch hier von Vorteil sein, die Prüfsignalformen jeweils nur den „sicheren” Schaltzuständen zuzuordnen.Here too, in an advantageous embodiment, the unambiguous combination of the test signal form is assigned in each case to the switching state of the safety switching element which indicates the safe operating state. As described, in the "non-safe" switching state, conduction paths in the safety switching element are frequently interrupted so that, on the one hand, no checking of the conduction path is possible, and on the other hand no distinction is made in the combination image between z. B. +24 V and Prüfsignalform more. Therefore, it may also be advantageous here to assign the test signal forms only to the "safe" switching states.

Zur Identifikation von Betriebsmodi für Sicherheitsschaltelemente, die weder Überprüfungen erlauben, noch redundant sind, ist das Sicherheitsschaltgerät schließlich vorteilhafterweise derart ausgelegt, dass das Anliegen der Prüfsignalform an keiner der zwei Eingangsklemmen nur in Verbindung mit dem Anliegen der Prüfsignalform an der weiteren Eingangsklemme einem Betriebsmodus zugeordnet ist. Bei derartigen Sicherheitsschaltelementen können nämlich keine Prüfsignalformen durchgeleitet werden. Daher kann eine eineindeutige Zuordnung erreicht werden, indem die Prüfsignalform an der weiteren Eingangsklemme aufgeschaltet wird und mit entsprechenden Kombinationen an den übrigen Klemmen verknüpft wird. Somit wird wiederum eine Betriebsmodusauswahl allein durch die Verkabelung der Ein- und Ausgangsklemmen mit dem Sicherheitsschaltelement ermöglicht.Finally, in order to identify operating modes for safety switching elements which neither permit checks nor are redundant, the safety switching device is advantageously designed such that the contact of the test signal form at any one of the two input terminals with an operating mode is only associated with the presence of the test signal form at the further input terminal , Namely, no test signal waveforms can be passed through in such safety switching elements. Therefore, an unambiguous assignment can be achieved by the test waveform is switched to the other input terminal and is linked with appropriate combinations of the other terminals. Thus, in turn, an operating mode selection is made possible solely by the wiring of the input and output terminals with the safety switching element.

In vorteilhafter Ausgestalgung weist die Prüfsignalform eine Pulsform auf. Diese kann sowohl zyklisch als auch auf einen Trigger, z. B. eine Prüfanfrage hin ausgegeben werden. Die Pulsform kann sowohl ein Gleichstrompuls über einem Nullsignal sein, als auch ein Nullpuls über einem Gleichstromsignal. Ist der Puls kurz genug gewählt, kann das Signal auch direkt auf z. B. ein Relais aufgeschaltet werden, ohne dass dieses aufgrund eigener Trägheit seinen Schaltzustand ändert.In an advantageous embodiment, the test signal form has a pulse shape. This can be cyclic as well as on a trigger, z. B. issued a check request out. The pulse shape may be a DC pulse above a zero signal, as well as a zero pulse above a DC signal. If the pulse is short enough, the signal can also be directly on z. B. a relay can be switched on without this changes its switching state due to its own inertia.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass durch die eineindeutige Zuordnung von Eingangsklemmensignalformen zu Betriebsmodi und Schaltzuständen eine Konfiguration des Betriebsmodus allein durch entsprechenden Anschluss der Klemmen erreicht wird. Zusätzliche Benutzer- oder Konfigurationsschnittstellen oder separate Klemmen zur Konfiguration können entfallen. Dadurch werden die Anzahl der Klemmen und damit die technische Komplexität und die Kosten reduziert, gleichzeitig ist das Sicherheitsschaltgerät mit einer Vielzahl verschiedener Sicherheitsschaltelemente kompatibel. Weiterhin ist ein besonders sicherer Betrieb in jedem Betriebsmodus gewährleistet. Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:The advantages achieved by the invention are, in particular, that a configuration of the operating mode is achieved solely by appropriate connection of the terminals by the unique assignment of input terminal waveforms to operating modes and switching states. Additional user or configuration interfaces or separate terminals for configuration can be omitted. As a result, the number of terminals and thus the technical complexity and costs are reduced, while the safety relay is compatible with a variety of different safety switching elements. Furthermore, a particularly safe operation is guaranteed in each operating mode. The invention will be explained in more detail with reference to a drawing. Show:

1 eine schematische Darstellung eines Sicherheitsschaltgeräts, 1 a schematic representation of a safety relay,

2 eine schematische Darstellung des Sicherheitsschaltgeräts aus 1 in einem Betriebsmodus mit einem äquivalenten, redundanten Schalter, 2 a schematic representation of the safety relay from 1 in an operating mode with an equivalent, redundant switch,

3 eine schematische Darstellung des Sicherheitsschaltgeräts aus 1 in einem Betriebsmodus mit einem antivalenten, redundanten Schalter, 3 a schematic representation of the safety relay from 1 in an operating mode with an antivalent, redundant switch,

4 eine schematische Darstellung des Sicherheitsschaltgeräts aus 1 in einem Betriebsmodus mit einem überprüfbaren, nicht redundanten Schalter, und 4 a schematic representation of the safety relay from 1 in an operating mode with a verifiable, non-redundant switch, and

5 eine schematische Darstellung des Sicherheitsschaltgeräts aus 1 in einem Betriebsmodus mit einem nicht überprüfbaren, nicht redundanten Schalter. 5 a schematic representation of the safety relay from 1 in an operating mode with a non-verifiable, non-redundant switch.

Gleiche Teile sind in allen FIGs mit denselben Bezugszeichen versehen.Identical parts are provided with the same reference numerals in all FIGS.

Die 1 zeigt ein Sicherheitsschaltgerät 1 mit einer zentralen Steuereinheit 2. Die Steuereinheit 2 ist im Ausführungsbeispiel als Mikrocontroller ausgestaltet. Das Sicherheitsschaltgerät hat zwei Schaltausgänge 4, die in die Stromzufuhr zu einem nicht näher gezeigten elektrischen Verbraucher eingeschaltet sind, der Gefahrenpotential aufweist und daher sicher ausgeschaltet werden soll. Dazu sind in die Verbindung zwischen den Schaltausgängen 4 zwei Relais 6, 8 in Reihe geschaltet. Um den Stromfluss zu erhalten, müssen beide Relais 6, 8 im geschlossenen Zustand sein, sie sind also redundant. Die Relais 6, 8 werden von der Steuereinheit 2 gesteuert.The 1 shows a safety relay 1 with a central control unit 2 , The control unit 2 is designed in the embodiment as a microcontroller. The safety relay has two switching outputs 4 , which are turned on in the power supply to an electrical load not shown in detail, the potential for danger and should therefore be safely switched off. These are in the connection between the switching outputs 4 two relays 6 . 8th connected in series. In order to maintain the current flow, both relays must 6 . 8th when closed, they are redundant. The relays 6 . 8th be from the control unit 2 controlled.

Um die Funktion des elektrischen Verbrauchers im Gefahrenfall zu unterbrechen oder zumindest zu beeinflussen, sind verschiedene, in den folgenden FIGs, jedoch nicht in der 1 gezeigte Sicherheitsschaltelemente an das Sicherheitsschaltgerät 1 anschließbar. Diese können z. B. Not-Aus-Schalter, Lichtschranken, Türpositionsschalter etc. sein. Zum Anschluss dieser Sicherheitsschaltelemente weist das Sicherheitsschaltgerät zwei Ausgangsklemmen 10, 12 und drei Eingangsklemmen 14, 16, 18 auf. An Ausgangsklemme 10 liegt im Ausführungsbeispiel stets eine Gleichspannung von +24 Volt an, an Ausgangsklemme 12 ein Prüfsignal mit zyklischen, pulsartigen Prüfpulsen, die jeweils für eine kurze Dauer 0 Volt über einer sonst erhaltenen Grundspannung von +24 Volt messen. Die Prüfpulse können alternativ auch auf einen Trigger wie z. B. eine manuelle oder automatische veranlasste Prüfanfrage hin abgegeben werden.In order to interrupt or at least to influence the function of the electrical consumer in the event of danger, various, in the following FIGs, but not in the 1 shown safety switching elements to the safety relay 1 connected. These can be z. As emergency stop switch, photocells, door position switch, etc. be. To connect these safety switching elements, the safety relay has two output terminals 10 . 12 and three input terminals 14 . 16 . 18 on. At output terminal 10 is in the embodiment always a DC voltage of +24 volts, at output terminal 12 a test signal with cyclic, pulse-like test pulses, each of which measures 0 volts for a short duration above an otherwise obtained fundamental voltage of +24 volts. Alternatively, the test pulses may be applied to a trigger such as a trigger. B. issued a manual or automatic prompted test request out.

Um nun bei der gezeigten geringen Anzahl von nur fünf Klemmen eine möglichst große Anzahl von Betriebsmodi besonders sicher betreiben zu können, ist das Sicherheitsschaltgerät 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel so ausgelegt, dass jedem Betriebsmodus in jedem Schaltzustand des jeweils angeschlossenen Sicherheitsschaltelements eine eineindeutige Kombination von Signalformen bzw. Prüfsignalformen zugeordnet ist. Dies wird in den 2–5 erläutert, die jeweils unterschiedliche Betriebsmodi zeigen, jeweils im „sicheren” Zustand. Dabei wird in 2–5 aus Gründen der Übersichtlichkeit auf die Darstellung sämtlicher Teile des Sicherheitsschaltgeräts 1 außer der Klemmen 10, 12, 14, 16, 18 verzichtet.In order to operate with the small number of only five terminals shown as large a number of operating modes particularly safe, is the safety relay 1 According to the embodiment designed so that each operating mode in each switching state of each connected safety switching element is assigned a one-time combination of waveforms or Prüfsignalformen. This will be in the 2 - 5 explained, each showing different modes of operation, each in the "safe" state. It will be in 2 - 5 for the sake of clarity on the representation of all parts of the safety relay 1 except the terminals 10 . 12 . 14 . 16 . 18 waived.

2 zeigt eine Anwendung mit einem Sicherheitsschaltelement 20, das zwei redundante Kanäle mit zwei mechanisch verbundenen Schaltern 22 umfasst. Die Schalter 22 sind äquivalent, d. h. beide im „sicheren” Zustand geschlossen und im „nicht sicheren” Zustand geöffnet. Hier ist das Sicherheitsschaltelement 20 derart mit dem Sicherheitsschaltgerät 1 verbunden dass Ausgangsklemme 10 über den einen der Schalter 22 mit Eingangsklemme 16 verbunden ist, Ausgangsklemme 12 über den anderen der Schalter 22 mit Eingangsklemme 18. Eingangsklemme 14 bleibt unbelegt. Auf den Eingangsklemmen 14, 16, 18 ergibt sich im „sicheren” Zustand somit die Signalkombination Null, +24 V, Prüfpuls, im „nicht sicheren” Zustand die Signalkombination Null, Null, Null. 2 shows an application with a safety switching element 20 , which has two redundant channels with two mechanically connected switches 22 includes. The switches 22 are equivalent, ie both closed in the "safe" state and open in the "non-safe" state. Here is the safety switching element 20 such with the safety relay 1 connected to the output terminal 10 over the one of the switches 22 with input terminal 16 connected, output terminal 12 over the other the switch 22 with input terminal 18 , input terminal 14 remains unoccupied. On the input terminals 14 . 16 . 18 Thus, in the "safe" state, the signal combination zero, +24 V, test pulse, in the "non-safe" state, the signal combination zero, zero, zero.

3 zeigt eine Anwendung mit einem Sicherheitsschaltelement 24, das zwei redundante Kanäle mit zwei mechanisch verbundenen Schaltern 26, 28 umfasst. Die Schalter 26, 28 sind hier jedoch antivalent, d. h. im „sicheren” Zustand ist Schalter 26 geschlossen und Schalter 28 geöffnet. Im „nicht sicheren” Zustand ist Schalter 26 geöffnet und Schalter 28 geschlossen. Hier ist das Sicherheitsschaltelement 24 derart mit dem Sicherheitsschaltgerät 1 verbunden dass Ausgangsklemme 10 über Schalter 28 mit Eingangsklemme 18 verbunden ist, Ausgangsklemme 12 über Schalter 26 mit Eingangsklemme 16. Eingangsklemme 14 bleibt wieder unbelegt. Auf den Eingangsklemmen 14, 16, 18 ergibt sich im „sicheren” Zustand somit die Signalkombination Null, Prüfpuls, Null, im „nicht sicheren” Zustand die Signalkombination Null, Null, +24 V. 3 shows an application with a safety switching element 24 , which has two redundant channels with two mechanically connected switches 26 . 28 includes. The switches 26 . 28 are here, however, antivalent, ie in the "safe" state is switch 26 closed and switch 28 open. In the "non-safe" state is switch 26 opened and switch 28 closed. Here is the safety switching element 24 such with the safety relay 1 connected to the output terminal 10 via switch 28 with input terminal 18 connected, output terminal 12 via switch 26 with input terminal 16 , input terminal 14 remains unoccupied again. On the input terminals 14 . 16 . 18 Thus, in the "safe" state, the signal combination zero, test pulse, zero, in the "non-safe" state, the signal combination zero, zero, +24 V.

Bereits hier zeigt sich, dass die Kombination der Prüfpulse festlegt, ob es sich um einen Betriebsmodus für äquivalente oder antivalente Sicherheitsschaltgeräte 20, 24 handelt, wobei die Prüfpulse nur im „sicheren” Zustand anliegen. Auch im „nicht sicheren” Zustand sind beide Betriebsmodi jedoch zu unterscheiden. Für einen besonders sicheren Betrieb sind die beiden an den Eingangsklemmen 16 und 18 anliegenden Signale jeweils einem der Relais 6, 8 zugeordnet. Dadurch ergibt sich eine durchgehende Redundanz.This already shows that the combination of test pulses determines whether it is an operating mode for equivalent or non-equivalent safety relays 20 . 24 act, the test pulses are present only in the "safe" state. Even in the "non-safe" state, however, both operating modes can be distinguished. For a particularly safe operation, the two are at the input terminals 16 and 18 applied signals each one of the relay 6 . 8th assigned. This results in a continuous redundancy.

4 zeigt nun eine weitere Anwendung mit einem Sicherheitsschaltelement 30 mit einem einzelnen Schalter 32, also ohne Redundanz. Allerdings erlaubt das Sicherheitsschaltelement 30 eine Durchleitung von Prüfpulsen, z. B. könnte hier eine entsprechend geeignete Lichtschranke vorhanden sein, die jedoch in 4 vereinfachend als Schalter dargestellt ist. Hier ist das Sicherheitsschaltelement 30 derart mit dem Sicherheitsschaltgerät 1 verbunden, dass Ausgangsklemme 10 mit Eingangsklemme 14 verbunden ist, Ausgangsklemme 12 über Schalter 32 mit Eingangsklemmen 16 und 18. Auf den Eingangsklemmen 14, 16, 18 ergibt sich im „sicheren” Zustand somit die Signalkombination +24 V, Prüfpuls, Prüfpuls, im „nicht sicheren” Zustand die Signalkombination +24 V, Null, Null. 4 now shows another application with a safety switching element 30 with a single switch 32 So without redundancy. However, the safety switching element allows 30 a passage of test pulses, z. For example, a correspondingly suitable photoelectric barrier could be present here, but in 4 simplified as a switch is shown. Here is the safety switching element 30 such with the safety relay 1 connected to that output terminal 10 with input terminal 14 connected, output terminal 12 via switch 32 with input terminals 16 and 18 , On the input terminals 14 . 16 . 18 Thus, in the "safe" state, the signal combination +24 V, test pulse, test pulse, in the "non-safe" state, the signal combination +24 V, zero, zero.

5 zeigt nun eine weitere optionale Anwendung mit einem Sicherheitsschaltelement 34, dass nur einen Ausgang 36 und einen Eingang 38 hat und keine Durchleitung von Prüfpulsen erlaubt. Beispielsweise könnte es sich um eine eigene, mit einem Mikrocontroller versehene Schalteinheit handeln, die lediglich ein +24 V Signal am Eingang 38 im „sicheren” Zustand weiterleitet oder aber ohne Bezug auf den Eingang 38 im „sicheren” Zustand ein +24 V Signal am Ausgang 36 ausgibt. Hier ist das Sicherheitsschaltelement 34 derart mit dem Sicherheitsschaltgerät 1 verbunden, dass Ausgangsklemme 12 mit Eingangsklemme 14 verbunden ist, Ausgangsklemme 10 mit Eingang 38 und Ausgang 36 mit Eingangsklemmen 16 und 18. Auf den Eingangsklemmen 14, 16, 18 ergibt sich im „sicheren” Zustand somit die Signalkombination Prüfpuls, +24 V, +24 V, im „nicht sicheren” Zustand die Signalkombination Prüfpuls, Null, Null. 5 now shows another optional application with a safety switch element 34 that only one output 36 and an entrance 38 has and allows no transmission of test pulses. For example, it could be a separate, with a microcontroller provided switching unit, which only a +24 V signal at the input 38 in the "safe" state passes or without reference to the input 38 in the "safe" state a +24 V signal at the output 36 outputs. Here is the safety switching element 34 such with the safety relay 1 connected to that output terminal 12 with input terminal 14 connected, output terminal 10 with entrance 38 and exit 36 with input terminals 16 and 18 , On the input terminals 14 . 16 . 18 In the "safe" state, the signal combination test pulse, +24 V, +24 V, results in the "non-safe" state, the signal combination test pulse, zero, zero.

Wie das Ausführungsbeispiel zeigt, ergibt sich so für jeden der vier in den 2–5 gezeigten Betriebsmodi sowohl im „sicheren” als auch „nicht sicheren” Zustand ein unterschiedliches Kombinationsbild von Signalen an den Eingangsklemmen 14, 16, 18. Damit ist jede Kombination eineindeutig einem Betriebsmodus und einem Schaltzustand zuordbar, oder aber einem Fehler zuzuordnen. Dadurch ergibt sich eine automatische Einstellung des Betriebsmodus der Steuereinheit 2 allein durch die Kombination an den drei Eingangsklemmen 14, 16, 18, d. h. die Art des Anschlusses ohne externe Programmierung oder ähnliches.As the embodiment shows, this results for each of the four in the 2 - 5 shown operating modes in both the "safe" and "non-safe" state a different combination image of signals at the input terminals 14 . 16 . 18 , This means that each combination can be uniquely assigned to an operating mode and a switching state, or to an error. This results in an automatic adjustment of the operating mode of the control unit 2 solely by the combination of the three input terminals 14 . 16 . 18 , ie the type of connection without external programming or the like.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: SicherheitsschaltgerätSafety relay
22: Steuereinheitcontrol unit
44: Schaltausgangswitching output
6, 86, 8: Relaisrelay
10, 1210, 12: Ausgangsklemmeoutput terminal
14, 1614, 16: Eingangsklemmeinput terminal
1818
2020: SicherheitsschaltelementSafety switch element
2222: Schalterswitch
2424: SicherheitsschaltelementSafety switch element
26, 2826, 28: Schalterswitch
3030: SicherheitsschaltelementSafety switch element
3232: Schalterswitch
3434: SicherheitsschaltelementSafety switch element
3636: Ausgangoutput
3838: Eingangentrance

Claims

Safety relay ( 1 ) for safe switching on and off of an electrical consumer with a number of input and output terminals ( 10 . 12 . 14 . 16 . 18 ) for connecting the normally open contacts of a safety switching element ( 20 . 24 . 30 . 34 ) and with a number of switching outputs ( 4 ) for controlling the power supply of the electrical consumer, the safety relay ( 1 ) is designed for operation in a plurality of predetermined operating modes, and wherein the safety switching device ( 1 ) is designed so that each operating mode is a one-to-one combination of at a plurality of input terminals ( 14 . 16 . 18 ) is assigned to adjacent, predetermined waveforms.

Safety relay ( 1 ) according to claim 1, which is designed such that each switching state of the safety switching element ( 20 . 24 . 30 . 34 ) in each operating mode a one-to-one combination of at the plurality of input terminals ( 14 . 16 . 18 ) is assigned to adjacent, predetermined waveforms.

Safety relay ( 1 ) according to claim 1 or 2, which is arranged such that the predetermined operating modes are divided into groups, and each group one-to-one at an input terminal ( 14 ) is assigned to adjacent, predetermined waveform.

Safety relay ( 1 ) according to one of the preceding claims, which is designed such that one of the predetermined signal forms is a test signal form and that each operating mode has a one-to-one combination of one of the plurality of input terminals ( 14 . 16 . 18 ) is associated with adjacent test signal form.

Safety relay ( 1 ) according to claim 4, in which the one-time combination of the test signal form in each case indicates the switching state of the safety switching element indicating the safe operating state ( 20 . 24 . 30 . 34 ) assigned.

Safety relay ( 1 ) for safe switching on and off of an electrical consumer with a number of input and output terminals ( 10 . 12 . 14 . 16 . 18 ) for connecting the normally open contacts of a safety switching element ( 20 . 24 . 30 . 34 ) and with a number of switching outputs ( 4 ) for controlling the power supply of the electrical consumer, the safety relay ( 1 ) is designed for operation in a plurality of predetermined operating modes, wherein the safety switching device ( 1 ) is designed such that a part of the operating modes in each case a one-to-one combination of a at a plurality of input terminals ( 14 . 16 . 18 ) is associated with adjacent, predetermined Prüfsignalform.

Safety relay ( 1 ) according to claim 6, wherein the plurality of input terminals ( 14 . 16 . 18 ) two input terminals ( 16 . 18 ), each associated with a circuit, the two circuits redundantly acting on a switching output, and wherein the presence of the test waveform on only the first of the two input terminals ( 18 ) is assigned to an equivalent operating mode.

Safety relay ( 1 ) according to claim 6, wherein the application of the test signal form to only the second of the two input terminals ( 16 ) is assigned to an antivalent operating mode.

Safety relay ( 1 ) according to claim 7 or 8, wherein the plurality of input terminals ( 14 . 16 . 18 ) another input terminal ( 14 ), and wherein the safety switching device ( 1 ) is designed such that the application of the test signal form at only one of the two input terminals ( 16 . 18 ) only in conjunction with the concern of a first predetermined waveform at the further input terminal ( 14 ) is assigned to an operating mode.

Safety relay ( 1 ) according to claim 9, which is designed such that the contact of the test signal form at both of the two input terminals ( 16 . 18 ) only in conjunction with the concern of a second, different from the first waveform, predetermined waveform at the other input terminal ( 14 ) is assigned to an operating mode.

Safety relay ( 1 ) according to one of Claims 6 to 10, in which the one-time combination of the test signal form respectively corresponds to the switching state of the safety switching element ( 20 . 24 . 30 . 34 ) assigned.

Safety relay ( 1 ) according to claim 11, which is designed such that the application of the test signal form at any of the two input terminals ( 16 . 18 ) only in connection with the concern of the test signal form at the further input terminal ( 14 ) is assigned to an operating mode.

Safety relay ( 1 ) according to any one of claims 4 to 12, wherein the test waveform has a pulse shape.